HTTPS连接过程以及中间人攻击劫持

一 、HTTPS连接过程及中间人攻击原理

https协议就是http+ssl协议,如下图所示为其连接过程:

1.https请求

客户端向服务端发送https请求;

2.生成公钥和私钥

服务端收到请求之后,生成公钥和私钥。公钥相当于是锁,私钥相当于是钥匙,只有私钥才能够打开公钥锁住的内容;

3.返回公钥

服务端将公钥(证书)返回给客户端,公钥里面包含有很多信息,比如证书的颁发机构、过期时间等等;

4.客户端验证公钥

客户端收到公钥之后,首先会验证其是否有效,如颁发机构或者过期时间等,如果发现有问题就会抛出异常,提示证书存在问题。如果没有问题,那么就生成一个随机值,作为客户端的密钥,然后用服务端的公钥加密;

5.发送客户端密钥

客户端用服务端的公钥加密密钥,然后发送给服务端。

6.服务端收取密钥,对称加密内容

服务端收到经过加密的密钥,然后用私钥将其解密,得到客户端的密钥,然后服务端把要传输的内容和客户端的密钥进行对称加密,这样除非知道密钥,否则无法知道传输的内容。

7.加密传输

服务端将经过加密的内容传输给客户端。

8.获取加密内容,解密

客户端获取加密内容后,用之前生成的密钥对其进行解密,获取到内容。

中间人劫持攻击

https也不是绝对安全的,如下图所示为中间人劫持攻击,中间人可以获取到客户端与服务器之间所有的通信内容。

中间人截取客户端发送给服务器的请求,然后伪装成客户端与服务器进行通信;将服务器返回给客户端的内容发送给客户端,伪装成服务器与客户端进行通信。
通过这样的手段,便可以获取客户端和服务器之间通信的所有内容。
使用中间人攻击手段,必须要让客户端信任中间人的证书,如果客户端不信任,则这种攻击手段也无法发挥作用。

二、中间人攻击的预防

造成中间人劫持的原因是 没有对服务端证书及域名做校验或者校验不完整,为了方便,直接采用开源框架默认的校验方式进行https请求

如volley

OKhttp3.0

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预防方法:

预防方式有两种

  1. 针对安全性要求比较高的 app,可采取客户端预埋证书的方式锁死证书,只有当客户端证书和服务端的证书完全一致的情况下才允许通信,如一些银行类的app,但这种方式面临一个问题,证书过期的问题,因证书有一定的有效期,当预埋证书过期了,只有通过强制更新或者要求用户下载证书来解决。

以volley为例:校验的实现方式如下

通过预埋证书创建 SSLSocketFactory;

private static SSLSocketFactory buildSSLSocketFactory(Context context, int certRawResId) {
    KeyStore keyStore = null;
    try {
        keyStore = buildKeyStore(context, certRawResId);
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (CertificateException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    String tmfAlgorithm = TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm();
    TrustManagerFactory tmf = null;
    try {
        tmf = TrustManagerFactory.getInstance(tmfAlgorithm);
        tmf.init(keyStore);

    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    SSLContext sslContext = null;
    try {
        sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    try {
        sslContext.init(null, tmf.getTrustManagers(), null);
    } catch (KeyManagementException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return sslContext.getSocketFactory();

生成 经过ssl校验及 域名校验的connection

  1. 针对安全性要求一般的app,可采用通过校验域名,证书有效性、证书关键信息及证书链的方式

以volley为例,重写HTTPSTrustManager 中的checkServerTrusted 方法,同时开启域名强校验

三、Webview的HTTPS安全

目前很多应用都用webview加载H5页面,如果服务端采用的是可信CA颁发的证书,在 webView.setWebViewClient(webviewClient) 时重载 WebViewClient的onReceivedSslError() ,如果出现证书错误,直接调用handler.proceed()会忽略错误继续加载证书有问题的页面,如果调用handler.cancel()可以终止加载证书有问题的页面,证书出现问题了,可以提示用户风险,让用户选择加载与否,如果是需要安全级别比较高,可以直接终止页面加载,提示用户网络环境有风险:

不建议直接用handler.proceed()。如果webview加载https需要强校验服务端证书,可以在 onPageStarted() 中用 HttpsURLConnection 强校验证书的方式来校验服务端证书,如果校验不通过停止加载网页。当然这样会拖慢网页的加载速度,需要进一步优化,具体优化的办法不在本次讨论范围,这里也不详细讲解了。

标签: https, 安全

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